[發明專利]彈簧鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201580021115.1
• 申請日: 2015-04-22
• 公開（公告）號: CN106232849B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 橋村雅之;山本隼也;水上和實;吉田直嗣;宮嵜雅文;宮本健一郎
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B22D11/115;B22D11/124;C21C7/04;C21C7/06;C21C7/10;C22C38/60
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及彈簧鋼及其制造方法。

背景技術

彈簧鋼被用于汽車或一般機械。例如，作為汽車的懸架彈簧而使用彈簧鋼的情況下，對于彈簧鋼要求高的疲勞強度。最近，要求出于燃油消耗改善目的的、汽車的輕量化、高輸出化。因此，對于發動機或懸架中使用的彈簧鋼要求更高的疲勞強度。

鋼材中有時存在以氧化鋁為代表的氧化物系夾雜物。若氧化物系夾雜物粗大，則疲勞強度降低。

氧化鋁在精煉工序中使鋼水脫氧時生成。鐵水包等包含氧化鋁系耐火物的情況較多。因此，不僅是進行Al脫氧的情況下，用Al以外的元素(例如Si、Mn等)進行脫氧的情況下，也有時在鋼水中生成氧化鋁。鋼水中的氧化鋁容易聚集、容易集束(clustering)。即，氧化鋁容易粗大化。

使以氧化鋁為代表的氧化物系夾雜物微細化的技術被公開于日本特開平5-311225號公報(專利文獻1)、日本特開2009-263704號公報(專利文獻2)、日本特開平9-263820號公報(專利文獻3)、及日本特開平11-279695號公報(專利文獻4)。

專利文獻1記載了以下事項。向鋼水中添加Mg合金。由此，氧化鋁減少，取而代之的是生成尖晶石(MgO·Al₂O₃)或MgO。因此，抑制由氧化鋁的聚集而導致的氧化鋁的粗大化。

但是，專利文獻1的制造方法的情況下，在連續鑄造裝置中有時噴嘴會阻塞。此時，鋼水中容易混入粗大夾雜物。此時，鋼的疲勞強度變低。

專利文獻2記載了以下事項。在鋼絲材料的長度方向截面中的SiO₂-Al₂O₃-CaO系氧化物的平均化學組成設為SiO₂：30～60％、Al₂O₃：1～30％、CaO：10～50％，將上述氧化物的熔點控制在1400℃以下。進而，這些氧化物中含有0.1～10％的B₂O₃。由此，氧化物系夾雜物微細分散。

但是，B₂O₃雖然對上述的氧化物是有效的，但有時難以抑制氧化鋁的集束。此時，疲勞強度變低。

專利文獻3記載了以下事項。Al鎮靜鋼的制造中，向鋼水中投入由選自由Ca、Mg及稀土元素(REM)組成的組中的2種以上和Al形成的合金進行脫氧。

但是，即使向彈簧鋼中投入上述合金，也存在氧化物系夾雜物未微細化的情況。此時，彈簧鋼的疲勞強度變低。

專利文獻4記載了以下事項。軸承用鋼絲材料中，通過含有0.010％以下的REM(實施例中為0.003％)，使夾雜物球狀化。

但是，即使彈簧鋼中含有上述含量的REM，也存在氧化物系夾雜物未微細化的情況。此時，彈簧鋼的疲勞強度變低。

進而，懸架彈簧具有吸收行駛中的由于路面的凹凸導致的車體振動的功能。因此，彈簧鋼不僅要求疲勞強度、還要求高韌性。

另外，彈簧的制造方法有熱成形和冷成形。冷成形中，采用冷加工卷繞制造彈簧。因此，對于彈簧鋼也要求冷加工時的高延展性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-311225號公報

專利文獻2：日本特開2009-263704號公報

專利文獻3：日本特開平9-263820號公報

專利文獻4：日本特開平11-279695號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供疲勞強度、韌性、及延展性優異的彈簧鋼。